Расчет высоковольтного генератора импульсных напряжений (стр. 1 из 4)
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Петрозаводский государственный университет
Кольский филиал
Дисциплина “Испыт. и электрофиз. установки”
«Расчет высоковольтного генератора импульсных напряжений»
Вариант 15
Курсовой проект
студент 5 курса очного отделения
физико-энергетического факультета
Высоковольтные электроэнергетика и электротехника
Преподаватель:
г. Апатиты
2010г
Оглавление
Задание……………………………………………………………………………………………3
Часть 1.
1. Определение емкости ГИН в ударе……………………………………………………….…4
2. Выбор типа конденсаторов и числа ступеней ГИН………………………………………...4
3. Расчет индуктивности разрядного контура ГИН…………………………………………...4
3.1. Конструктивные параметры ГИН, определяющие индуктивность его
разрядного контура и электрическую прочность…………………………………..….5
3.2. Расстояние между конденсаторами………………………………………………………..5
3.3. Выбор типа разрядников и размещение их между конденсаторами…………………….5
3.4. Выбор расстояния между разрядниками и конденсаторами………………………..……5
3.5.Взаимное размещение конденсаторов и разрядников на платформе
ГИН и определение собственной индуктивности ГИН………………..……….……..6
3.6. Определение индуктивности внешнего контура ГИН…………………………………...6
4. Уточнение формы импульса ГИН…………………………………………………………...7
4.1. Определение уровня пульсаций и выбор величины Rк………………………………..…9
4.2. Определение фронта импульса………………………………………………..……….....11
5. Конструкционный чертеж ГИН……………………………………………………………..11
Часть 2.
1. Расчет зарядного устройства ГИН………………………………………………….……....13
2. Расчет выпрямительного устройства………………………………………………….…....14
3. Выбор повышающего трансформатора…………………………………………………….15
4. Выбор регулятора напряжения……………………………………………………………...15
5. Выбор схемы управления зарядом и коммутацией ГИН……………………………….…15
Приложение 1…………………………………………………………………………………...17
Приложение 2…………………………………………………………………………………...18
Список литературы……………………………………………………………………………..19
Задание на проектирование ГИН
1. Параметры нагрузки
Ом, 
Ф, 
Гн.2. Амплитуда напряжения на нагрузке в импульсе
В.3. Параметры импульса на нагрузке
с, 
с.4. Допустимый уровень пульсаций
.5. Частота следования импульсов
Гц.6. Ресурс ГИН (число циклов заряд-разряд)
имп.7. Тип зарядного устройства: двухполупериодное зарядное устройство.
8. Конструкция ГИН - платформенная.
I. Проектирование ГИН.
1. Определение емкости ГИН в ударе.
Емкость ГИН в ударе:
, 
Ф.2. Выбор типа конденсаторов и числа ступеней ГИН.
Первоначально выбран конденсатор типа ИКГ–50–1.0 с параметрами:
В, 
Ф, 
Гн, 
Дж, 
А, 
Гц, габариты(мм): 310 х 310 х 680, 
кг.Поскольку, ресурс
имп., то для ИКГ–50–1.0 выбираем ресурс ГИН 
имп., при этом частота следования импульсов 
Гц.Максимальное зарядное напряжение:
В.Число ступеней ГИН и, соответственно, конденсаторов равно:
округляем до целого числа
.Напряжение на одну ступень ГИН не должно превышать рабочее напряжение выбранного конденсатора
, следовательно 
, что меньше расчетного значения, поэтому оставляем количество ступеней равное 9.3. Расчет индуктивности разрядного контура ГИН.
Для расчета формы импульса и определения его соответствия заданию проведем расчет индуктивности разрядного контура.
3.1 Конструктивные параметры ГИН, определяющие индуктивность его разрядного
контура и электрическую прочность.
Индуктивность ГИН:
Где
– суммарная индуктивность конденсаторов: 
Гн.3.2 Расстояние между конденсаторами.
Расстояние между конденсаторами ГИН определяем по следующей формуле:
, где 
кВ/мм, 
м.Длина одной ступени ГИН
, где толщина конденсатора 
(м), тогда 
м.3.3 Выбор типа разрядников и размещение их между конденсаторами.
При напряжении коммутации
В и пробивной напряженности воздуха в равномерном поле при атмосферном давлении 
кВ/мм, рабочий промежуток между шарами составит: 
м.Из условия равномерности поля шары выбираются диаметром:
м.3.4 Выбор расстояния между разрядниками и конденсаторами.
Расстояние от шаров до корпусов и вводов конденсаторов должно составлять:
м.3.5 Определение собственной индуктивности ГИН
Индуктивность катушки определяется как
,где
– сечение катушки, 
– число витков тока ( 
– числу ступеней ГИН),длина ГИН:
м. 
,где
– расстояние между клеммами, 
– высота конденсатора до клемм: 
м, 
м; 
м2.Индуктивность катушки:
Гн.